Machine à calculer. La présente invention a pour objet une machine à calculer comprenant un clavier et un totalisateur.
Cette machine est. caractérisée par une échelle pour utilisation dans les opérations de multiplication et de division, cette échelle présentant. des symboles destinés à indiquer les positions qui seront. occupées par la vir gule décimale du produit ou du quotient res pectivement calculés par la machine, ces symboles étant. disposés dans des positions fixes prédéterminées sur l'échelle, en relation avec les ordres décimaux du clavier et du to talisateur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de la machine faisant l'objet de l'invention, les figures du dessin ne représentant que les parties de ces formes d'exécution qui sont né cessaires à la compréhension de l'invention.
Fi-. 1 est une vue schématique du clavier d'une première forme d'exécution de la ma chine.
Fig. 2 est une vue partielle du clavier d'une seconde forme d'exécution de la ma chine.
Fig. 3 montre une partie du clavier d'une troisième forme d'exécution.
Fig. 4 se rapporte à une quatrième forme d'exécution.
L'un des problèmes bien connus, dans l'utilisation d'une machine à additionner pour les multiplications et les divisions, est d'avoir à sa. disposition un moyen simple capable d'aider l'opérateur à situer convenablement la virgule décimale lorsque les facteurs en comprennent.
Jusqu'à présent, on a proposé des dispo sitifs réglables qui devaient être ajustés à cha que calcul. Dans les formes d'exécution qui vont être décrites, il est. fait usage d'une échelle qui peut. être encastrée dans la. ma chine au moment de la construction de celle-ci ou bien être fixée après coup sur la. machine par l'usager. L'échelle est aménagée de faon telle que celle-ci n'a pas besoin d'être ajustée une fois qu'elle est fixée sur une machine.
Dans lesdites formes d'exécution, l'échelle est pourvue de deux rangées coordonnées d'indices qu'on utilise dans les multiplications et les divisions respectivement.. Afin de dis tinguer facilement ces indices, ils peuvent être de couleur différente, par exemple les indices de multiplication peuvent être noirs et les indices de division rouges. On peut adopter toute autre combinaison .de couleurs.
La rangée horizontale d'indices marqués 1l est utilisée pour indiquer à l'opérateur oà ii doit placer le chiffre d'ordre le plus élevé de l'un ou de l'autre des facteurs de la mul tiplication. Cette rangée comprend un sym bole représentant une virgule décimale. On a ainsi, pour la multiplication, une position fixe de la virgule décimale.
La rangée horizontale .des indices marqués D représente plusieurs positions de la virgule décimale. Le chiffre significatif de l'ordre le plus élevé, dans le dividende, est toujours porté dans la même rangée verticale de tou ches et, connue cela est représenté ici, cette rangée est. la troisième en partant de la gauche.
L'échelle est disposée sur le clavier de façon adjacente aux roues du totalisateur et au clavier, et ce dans une position telle que les indices II se trouvent dans un alignement vertical avec les rangées verticales de touches du clavier et que les indices - D soient dans 1-'intervalle compris entre les roues du tota lisateur.
Comme on l'a représenté dans les diffé rentes figures, l'indice D à l'extrême gauche est. --1 et l'indice extrême droite 1l est -3 . Ces indices sont utilisés ici à titre d'exemple seulement et ils peuvent varier se lon la capacité du clavier de la machine à laquelle l'échelle en question est appliqué.
Les formes d'exécution représentées de la machine faisant l'objet de l'invention sont constituées par des machines à additionner et à soustraire comprenant un clavier de dix rangées verticales de touches.
Dans la forme d'exécution représentée en fig. 1, le clavier comprend dix rangées verti cales de touches de montant 10, pour les sommes à additionner ou à soustraire, un to talisateur comprenant des roues de lecture 11, visibles à travers une ouverture 12 prati quée dans le coffre de la machine 13. Pour additionner au totalisateur, on utilise une touche d'addition 14 qui déclenche une opéra tion d'addition. Une touche de soustraction 15 est prévue, qui met en route une opéra tion de la machine et conditionne .le m6ca- nisme pour les opérations de soustraction.
ormalement, les touches .de montant 10 sont libérées ou rappelées à la fin de chaque opé ration d'addition otz de soustraction. Lorsque le même montant .doit être additionné ou soustrait un certain nombre de fois, comme pour les opérations répétées d'addition ou de soustraction, nécessaires dans une muïtipliea- tion ou une division, à la manière connue, on déplace un levier de répétition<B>16</B> vers le haut, levier qui empêche la libération des touches 10 à la fin de chaque opération.
Dans les opérations de multiplication et de divi sion, le levier de répétition étant. placé dans la position répétition , la touche d'addition 1.1 ou la touche de soustraction 15 est ma nmuvrée de manière à répéter l'addition ou la soustraction le nombre voulu de fois. U n levier de totalisation 1î est prévu pour per mettre à la machine d'imprimer les totaux ou le résultat d'un calcul de multiplication ou de division et. aussi pour ramener les roues du totalisateur à. zéro.
Le clavier, le levier de répétition, la tou che d'addition, la. touche de soustraction et le levier de totalisation sont. connus dans les machines à additionner et à soustraie du genre décrit et représenté ici.
La. fi-. '' représente une forme d'exécution de la machine présentant une échelle 19 et un totalisateur disposé au-dessous des touches, tandis que dans la, forme d'exécution de la f ig. 3, l'échelle 1.9 coopère avec un totalisa teur immédiatement adjacent aux touches, l'échelle étant placée au-dessus du totalisa teur. Les symboles de l'échelle peuvent être aménagés de manière à convenir au mieux à la forme d'exécution de la machine. Par exem ple, dans la. fig. 1, les symboles sont placés au bord inférieur de l'échelle, à proximité des touches, tandis que dans les fin. 2 et 3, ils sont placés sur le bord supérieur de l'échelle.
Dans la forme d'exécution de la fi-. 4, le to talisateur est, muni d'une plaque 18 au-dessous d'une plaque de verre formant viseur. Dans nette forme d'exécution, l'échelle est placée sur la plaque 18 même.
Dans lesdites formes d'exécution, l'échelle peut être emboutie, gravée, inscrite à l'eau forte, peinte ou décalquée à l'emplacement voulu. Une autre méthode consiste à exécuter l'échelle sur une bande séparée de n'importe quelle substance désirée, laquelle bande peut être fixée à une machine. On peut, par exem ple, imprimer l'échelle sur du papier carton que l'on fixe à la machine au moyen d'un adhésif quelconque. Les exemples ci-dessus montrent combien sont nombreux les modes suivant lesquels l'échelle peut être adaptée sur de:; machines de types différents.
Jlzc.ltiplication. En se référant particulièrement à la fig. 1, on voit que l'échelle 19 est. pourvue d'un point décimal fixe 20, situé au centre du clavier, c'est-à-dire entre les cinquième et sixième rangées verticales de touches 10. Le point dé cimal 20 est utilisé dans les calculs de multi- plieation. Neuf symboles, des valeurs -3 à +5 , se lisant de droite à gauche, sont placés sur l'éehelle de manière à se trouver dans -Lui alignement vertical avec les neuf rangées verticales d'ordres inférieurs de tou ches 10.
Un symbole DZ est indiqué sur la même ligne que les neuf symboles ci-dessus, pour rappeler que ces symboles sont à utiliser pour inscrire les facteurs dans le cas de la multiplication.
Pour les multiplications, les symboles chiffrés indiquent la position oii le multipli- eande doit. être inscrit. Le point de départ du chiffre significatif d'ordre le plus élevé du multiplicande est la rangée de touches située au-dessous du symbole représentant. le total du nombre des chiffres entiers et. le nombre de zéros à droite du point.
décimal avant le premier chiffre significatif dans les facteurs n'ayant pas de nombres entiers dans le multi- plieancle et le multiplicateur. En additionnant le nombre de chiffres entiers et Ic nombre de zéros, chaque nombre entier redoit la valeur de 1 et chaque zéro redoit la valeur de --1 .
S'il s'agit, par exemple, de multiplier 2,24 par 132,5, le multiplicande contient un nom bre entier et le multiplicateur trois nombres entiers et leur total est quatre. Par consé quent, le multiplicande est composé ou inscrit. en enfonsant la touche correspondant au chif fre d'ordre le plus élevé, soit 2 , clans la rangée de touches qui se trouve au-dessous du symbole 4 de l'échelle, laquelle, dans l'exemple, est la huitième rangée en partant. de la droite, et le deuxième chiffre 2 est. inscrit dans la septième rangée, tandis que le 4 , enfin, est inscrit. dans la sixième.
Le facteur 224 ayant été inscrit sur le clavier, on met le levier de répétition 16 en position de répétition et l'on enfonce la touche d'ad dition 14 pour l'inscription de ce facteur dans le totalisateur un nombre de fois donné par le chiffre d'ordre .le plus élevé du multiplica teur, qui est. l dans l'exemple considéré, ensuite le multiplicande 22-1 est enlevé du cla vier par enfoncement d'une touche de rappel 30 et il est inscrit à nouveau sur le clavier un degré plus à droite et enregistré un nom bre de fois donné par .le second chiffre du multiplicateur, qui, dans l'exemple, est 3 . Ensuite, on enlève le précédent multiplicande et l'on inscrit à nouveau le multiplicande un degré plus loin vers la droite puis on enre gistre le nombre 224 deux fois.
La dernière opération est d'additionier le montant 224 cinq fois après nouveau décalage d'un .degré ou rangée vers la droite.
Les inscriptions faites dans la machine au cours des opérations ci-dessus sont. indiquées graphiquement sur une bande par le méca nisme d'impression dont est. pourvue la ma chine représentée. Cette représentation gra phique est la suivante:
EMI0003.0040
2 <SEP> 2 <SEP> -1 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> 22q0000
<tb> 2240000
<tb> 2240000
<tb> 224000
<tb> 224000
<tb> 22400
<tb> 22400
<tb> 22400
<tb> 22400
<tb> 2 <SEP> 2 <SEP> 4 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> 0029680000 Le produit qui se trouve au totalisateur à la fin de cette série d'opérations est. donc: 0 0 2 9 6 8 0 0 0 0. En regardant l'échelle, on verra que le point décimal 20 se trouve entre 6 et 8 du totalisateur, ce qui indi que donc que le produit est 296,80.
Il est indifférent que ce soit tel ou tel facteur qui soit utilisé comme multiplicande, le chiffre d'ordre le plus élevé de l'un ou de l'autre facteur, pour un calcul donné, est tou- jours inscrit dans la môme rangée. Si, dans l'exemple ci-dessus, le facteur 132,5 est uti lisé comme multiplicande, le 1 est inscrit clans la. rangée située au-dessous du symbole 4 de l'échelle. Comme indiqué plus haut, dans la déter mination de la position d'inscription du mul tiplicande, pour un facteur comprenant des décimales, la. valeur de chaque zéro situé après la virgule est considérée comme -1 .
Ainsi, pour multiplier 0,013 par 0,02, comme il n'y a pas de nombres entiers et étant donné, d'autre part, qu'il existe, dans chaque fac teur, un zéro entre la virgule et le premier chiffre significatif, la position convenable pour l'inscription du chiffre d'ordre le plus élevé du multiplicande est la rangée corres pondant au symbole -2 . Une fois que ces deux facteurs ont été enregistrés, le totalisa teur marque 0 0 0 0 0 0 0 0 2 6. Etant donné que le point -décimal 20 se trouve entre les cinquième et sixième rangées, le produit obtenu est 0,00026.
Si les facteurs ne comprennent pas de nombres entiers, ni de zéros à la. suite du point. décimal, comme dans le problème 0,13 X 0,2, l'inscription du chiffre d'ordre le phis élevé du multiplicande est faite dans la rangée située au-dessous du symbole 0 de l'échelle. Une fois que les deux facteurs ont été enregistrés, le totalisateur marque 0000002<B>600.</B> Etant donné que le point décimal 20 est situé entre les cinquième et sixième colonnes, le produit obtenu est 0,026.
Si l'un des facteurs comprend un nombre entier et l'autre un nombre décimal, comme pour 1,3 X 0,2, on voit que la. somme des nombres entiers est égale à 1 . Le chiffre d'ordre le plus élevé est alors inscrit dans la. cinquième rangée, qui se trouve au-dessous .dit symbole 1 sur l'échelle 19. Après que les deux facteurs ont été enregistrés, le totalisa teur marque 0 0 0 0 0 2 6 0 0 0 et, comme le point. décimal 20 se trouve entre les cin quième et sixième positions, le produit. est: 0,26. Il résulte clairement des exemples ci-des sus que l'échelle que présente la machine sim plifie l'utilisation .d'une machine à addition ner pour les calculs de multiplication.
Il n'y a jamais de confusion quant à l'emplacement de la virgule décimale du produit, puisque les facteurs sont toujours inscrits dans la dé nomination voulue, de façon que, comme re présenté, le point décimal se trouve toujours entre les cinquième et sixième roues du tota lisateur. L'opérateur n'a pas besoin de se rap peler entre quels ordres de chiffres le point décimal doit se présenter dans le produit, puisque l'échelle comprend un point fixe 20 dans cette position. Le seul élément variable à déterminer est. la position à laquelle il faut commencer à inscrire le multiplicande.
L'échelle fournit, à cet effet, les symboles né cessaires pour guider l'opérateur. Tout ce que ce dernier doit faire est d'additionner ensem ble le nombre des positions de chaque côté des virgules décimales des deux facteurs, en donnant à chaque chiffre .de nombre entier une valeur de 1 et aux zéros à droite de la virgule une valeur .de -1 .
L'échelle petit être modifiée selon la ca pacité du clavier de la machine et le nombre de décimales requis pour le produit à obtenir dans les calculs effectués avec la machine. Le seul facteur fixe de l'échelle est que le point décimal 20 .doit être placé entre les symboles 1 et 2 .
La description précédente se rapporte à une forme d'exécution constituée par une ma chine présentant un totalisateur à lecture. Une autre forme d'exécution pourrait être constituée par une machine dont le totalisa teur ne comprend pas (le viseurs, mais qui est pourvue d'un mécanisme d'impression pour imprimer le produit. de la manière indiquée graphiquement plus haut. Ainsi que cela est représenté ici et expliqué dans les différents problèmes, le point décimal s'inscrit. toujours entre les cinquième et sixième colonnes.
Par conséquent, une fois que le produit a é? é im primé, le point décimal petit être inséré à cette position pour obtenir le résultat con venable. <I>Division.</I> Pour aider l'opérateur à situer le point décimal dans le quotient d'un calcul de divi sion, l'échelle présente une ligne de symboles 22, inscrits dans des cercles avec des flèches pointées vers l'intervalle compris entre les roues du totalisateur. Les flèches sont utilisées ici à titre d'exemple seulement, étant entendu que n'importe quel symbole approprié peut être utilisé à leur place. Les symboles D, comme indiqué, vont de -1 à.
6 , en lisant de gauche à droite, et ils sont placés dans l'échelle dans une relation bien définie par rapport à la huitième rangée de touches 10, à partir de la droite, laquelle rangée a été choisie pour inscrire le chiffre d'ordre déci mal le plus élevé du dividende. Pour cette raison, l'échelle doit être située de faon que la huitième rangée tombe entre les symboles D de division 1 et 2 .
La huitième rangée a été choisie pour ins crire le chiffre significatif de l'ordre le plus élevé du dividende, ,de telle manière que deux roues d'ordre décimal soient. réservées dans le totalisateur pour former les deux premiers chiffres du quotient, ainsi qu'on l'expliquera plus loin.
La division est exécutée par la méthode bien connue de soustractions répétées et le quotient est formé dans les roues du totalisateur de l'ordre décimal .le plus élevé, en y ajoutant une unité au cours de chaque opération de soustraction. Le mode-de contrôle de l'inscrip tion de ces unités dépend du type de la ma chine. L'échelle, ainsi que cela est représenté ici, est basée sur une disposition dans laquelle le chiffre le plus élevé du dividende est ins crit clans la huitième roue du totalisateur et le chiffre d'ordre le plus élevé du quotient est inscrit dans la dixième roue du totalisa teur. Lorsque ces positions relatives du divi dende et du quotient sont respectées, l'échelle indique automatiquement la position conve nable de la virgule décimale du quotient.
Pour obtenir le premier chiffre du quo tient, la touche appropriée de la dixième ran gée est. enfoncée de façon que la roue de l'ordre décimal le plus élevé du totalisateur compte une unité pour chaque opération de soustrac tion pendant la première série d'opérations (le soustractions. Si la valeur du diviseur est plus grande que la valeur du. .dividende, alors le chiffre d'ordre le plus élevé du quotient doit être zéro et, dans ce cas, lorsque l'on compose le diviseur pour la première série de soustractions, la touche appropriée de la neu vième rangée est enfoncée pour que la neu vième .roue de chiffre du totalisateur compte une unité pour chaque opération de soustrac tion.
Le diviseur étant -déplacé d'un ordre décimal à l'autre, de .la. manière habituelle, les touches appropriées des rangées de tou ches formant le quotient sont enfoncées pour qu'une unité soit comptée dans les roues du totalisateur de l'ordre décimal convenable, pour chaque opération de soustraction de chaque série d'opérations.
Dans .les mécanismes de soustraction connus, la soustraction est réalisée en addi tionnant automatiquement les compléments à 9 . Les touches .convenables pour former les divers chiffres du quotient, dans une forme d'exécution constituée par une machine de cette .catégorie, sont les touches 9 des ordres décimaux les plus élevés.
Avec une telle forme d'exécution de la ma chine, un problème de division de 296,8 :132,5 est réalisé comme suit: La première phase est d'enregistrer le di vidende dans les roues 11 du totalisateur, en commençant par inscrire le chiffre d'ordre le plus élevé 2 dans la huitième rangée 10, puis ,d'enfoncer la touche d'addition 14. A la fin de cette opération, le totalisateur marque 0 0 2 9 6 8 0 0 0 0. Le diviseur est alors inscrit en commençant par le chiffre de l'or dre le plus élevé dans la huitième rangée. Puis la touche 9 de la dixième rangée de touches 10 est enfoncée, laquelle touche est utilisée pour former le quotient dans le tota lisateur.
Pour chaque opération avec ces * tou ches enfoncées, le diviseur est soustrait et 1 s'inscrit dans la roue 11 de l'ordre le plus élevé, sous le contrôle conjoint de la touche 9 de la dixième rangée de touches et le mé canisme de report des dizaines de la machine, pour former le quotient. Une fois que les va leurs d'ordre le plus élevé du dividende n'égalent plus la va-leur du diviseur, le -divi seur est effacé .du clavier, puis v est remis avec un décalage d'un ordre décimal vers la droite et les touches 9 des dixième et neu- v ième rangées sont enfoncées pour former le chiffre suivant du quotient.
Ce qui précède est répété jusqu'à ce que le dividende soit effacé du totalisateur .et que le quotient reste.
La manière dont 1 est inscrit dans les roues du totalisateur pour former les chiffres du quotient, sous le -contrôle conjoint de la touche 9 et. du mécanisme de report. des dizaines de la machine, se présente comme suit Quand la. touche 9 est enfoncée, elle re tient à zéro le mécanisme d'actionnement du totalisateur, de telle sorte qu'aucune inscrip- tion n'est faite dans la roue correspondante du totalisateur, directement, par le mécanisme en question.
Lorsque clans une rangée quel- eonque aucune touche n'est enfoncée, ledit mécanisme enregistre 9 dans la roue corres pondante du totalisateur (sauf dans la rangée de l'ordre le phis bas), ce qui ajoute automa tiquement le complément à 10 . Dans cha que rangée où un chiffre du dividende est composé, le complément de 9 est inscrit dans .la roue correspondante du totalisateur.
Pendant le fonctionnement de la machine, lorsque ces compléments sont inscrits, les mé canismes de report. clés dizaines sont déclen- ehés pour ajouter l dans chaque roue du totalisateur au-dessus clé l'ordre des unités, avec ce résultat que 1 se trouve, à. la fin de l'opération, sur la. roue de l'ordre le plus élevé.
Dans le problème posé comme exemple, l'inscription des compléments dans les roues du totalisateur pendant la. première opération de soustraction est indiquée graphiquement ci-après 002 9<B>680000</B> = Dividende 0 9 8 6 7 5 0 0 0 0 = Complément du diviseur et chiffre du quotient 1 0 1 6 4 3 0 0 0 0 = Solde après la première soustraction.
Les inscriptions qui sont faites dans la machine au cours du calcul de division ci- dessus sont indiquées graphiquement sur la bande grâce au mécanisme d'impression du type de machine pris comme exemple et se présentant comme suit: 29680000 9013250000 9013250000 9901325000 9901325000 9990132500 9990132500 9 9 9 0 1 3 2 5 0 0 9 9 9 0 1 3 1. 5 0 0 2240000000 A la fin de la série de calculs, le totalisa teur se trouve à 2 2 4 0 0 0 0 0 0 0. L'em placement. approprié du point. décimal est dé terminé en soustrayant le nombre des chiffres entiers du diviseur du nombre des chiffres entiers du dividende, ce qui, dans le problème ci-dessus, égale 0 . En regardant l'échelle, on voit que le symbole 0 , dans la rangée D, se trouve entre les neuvième et dixième rotes.
Par conséquent, le quotient correct est 2,2 La. règle générale, pour déterminer celui des symboles D qui doit être utilisé pour dé signer le quotient dans les divisions où les deux facteurs comprennent clés nombres en tiers, est donc de soustraire le nombre des chiffres entiers du diviseur du nombre des chiffres entiers du dividende. La différence indique quel symbole de l'échelle désigne la position correcte du point décimal dans le quotient.
Si les facteurs ne comprennent pas de nombres entiers et pas de zéros à droite de la virgule décimale, comme dans le problème 0,\36 = 0,2, la. différence est égale à zéro, de sorte que le si-mbole 0 indique la position convenable du point décimal dans le quotient. Dans une division où l'un des deux fac teurs, ou bien les deux, ne comprennent pas de nombres entiers et contiennent des zéros immédiatement à droite de la virgule, le chif fre significatif le plus élevé du dividende est placé dans la huitième rangée et le dividende est inscrit dans le totalisateur.
Après cette opération, le diviseur est soustrait et le quo tient .est obtenu comme décrit ci-dessus. Pour trouver dans ce cas la position du point dé cimal dans le quotient, il est nécessaire de multiplier le dividende et. le diviseur par la puissance 10, ce qui enlèvera les zéros situés devant les deux facteurs. Puis, en utilisant les facteurs ainsi modifiés, c'est-à-dire avec les zéros enlevés, le nombre de chiffres en tiers du diviseur est soustrait du nombre de chiffres entiers -du dividende, comme dans la règle indiquée ci-dessus. La différence indi que quel symbole de l'échelle désigne la posi tion correcte -du point décimal dans le quo tient.
Pour expliquer cette opération, on suppo sera la division 0,0026 = 0,02. Le nombre 26 est inscrit sur le clavier avec le 2 dans la huitième rangée et le 6 dans la septième. Cela revient à multiplier les deux facteurs par 10'2, ou bien à déplacer la virgule de deux décimales vers la .droite dans les deux facteurs, ce qui modifie ceux-ci pour en faire 0,26 = 2.
A la fin de la série d'opérations de sous traction, le quotient 13 se trouve sur les roues d'ordre le plus élevée du totalisateur et, puisque le dividende modifié ne comprend pas de nombre entier, mais que le diviseur modifié possède un nombre entier, le symbole -1 de l'échelle indique la position eon v e- nable du point décimal dans le quotient., qui est, dans l'exemple,
devant le l . I1 ressort clairement de ce qui précède que les symboles de division sont disposés sur l'échelle par rapport à la rangée de touches choisie pour l'inscription du chiffre signifi catif de l'ordre le plus élevé du dividende. La rangée de touches choisie doit se situer entre les symboles 1 et 2 de l'échelle. Dans la forme d'exécution représentée en fi-. 2, l'échelle est disposée au-dessus du vi seur du totalisateur qui est situé dans le bas du clavier.
Dans la forme d'exécution représentée en fig. 3, ladite échelle est disposée au-dessus du viseur du totalisateur, lui-même placé dans le haut du clavier.
Dans la forme d'exécution représentée en fig. 4, l'échelle est disposée sur une plaque de totalisateur, les symboles se rapportant à la division étant. placés au-dessus du totali sateur, tandis que les symboles se rapportant à, la multiplication sont placés entre le tota lisateur et le clavier.
Le fonctionnement de ces différentes formes d'exécution est le même que celui exposé en référence à la fig. 1.